NPN管Q2的集电极电流通过PM0S管PM1和PM0S管PM3组成的电流镜，镜像到锁 存级电路中NM0S管NM1的漏极；NPN管Q3的集电极电流通过PM0S管PM2和PM0S管PM4 组成的电流镜，镜像到锁存级电路中NM0S管NM4的漏极。NM0S管NM2镜像NM0SNM1管，从 NM0S管NM4的漏极抽取电流；NM0S管NM3镜像NM0S管NM4,从NM0S管NM1的漏极抽取电 流。这样一种交叉锁存结构是正反馈，使得NM0S管NM1的漏极电流略小于NM0S管NM4的 漏极电流，就会立刻引起NM0S管NM1的漏极电压小于NM0S管NM4的漏极电压，从而加快了 比较器的翻转速度。
[0035] NM0S管匪1的漏极电压Vp和NM0S管NM4的漏极电压Vn输出到自偏置放大级电 路中PM0S管PM5的栅极和PM0S管PM6的栅极，将电压差值的摆幅放大为高低电平。该高 低电平经过输出级的反相器输出，提高了驱动能力。
[0036] 过零比较器的具体工作原理如下：
[0037] DCM工作模式下的电源，在同步整流管开启之后，电感电流由最大值逐渐减小至 零。假设电感电流为l·，同步整流管的内阻为Ron，由于同步整流管的源极接电源地，则同 步整流管的漏极电压VD为：
[0038] VD = _IL*Ron
[0039] 同步整流管的漏极电压和源极电压，通过过零比较器的VD输入端和VS输入端输 入到电路中。同步整流管导通期间，过零比较器的使能输入端EN为高电平，将高压隔离 NM0S管HN1、HN2、HN3导通。HN1、HN2、HN3选用漏极耐高压的高压隔离NM0S管以防止同步 整流管关闭时，其漏极高电压损坏内部器件。由于同步整流管导通时VD的电压值较小，高 压隔离NMOS管HN2和HN3工作在线性区，等效为小电阻，其阻值为：
[0041] 其中，CM为高压管栅氧化层单位面积电容，μ n表示电子的迀移率，W、L分别为高 压管的宽度和沟道长度，为高压管栅源电压，V TH为其阈值电压。
[0042] 设置高压隔离NM0S管HN1是为了与HN2和HN3相匹配，使得三极管Ql、Q2和Q3 的发射极电压差不多。高压隔离NM0S管HN1导通为偏置电流Ibiasl提供了通路，假设三 极管Q1的个数为1，三极管Q2的个数为M，三极管Q3的个数为N，三极管Q2、Q3的集电极 电流分别为1。2、1。3。三极管Q2、Q3镜像三极管Q1的电流，则：
[0045] 其中，Is表示NPN管发射结的反向饱和电流，V BE2、VBE3分别表示三极管Q2、Q3的基 极到发射极的压降，VT为热电势。
[0046] 同步整流管刚导通的时候，电感电流込较大，使得负电压VD的值较大，而VS接电 源地，则VBE2要比V BE3大很多，I e2大于I e3。通过PM0S管PMUPM3组成的电流镜，Ie2镜像为 电流Ip流入NM0S管匪1和匪3的漏极；通过PM0S管PM2、PM4组成的电流镜，I。3镜像为电 流In流入NM0S管NM4和NM2的漏极，则Ip大In很多。NM0S管NMUNM4漏极电压与电流之 间的关系为：
[0048] 其中，心为NM0S管的电流因子，W、L分别为NM0S管的宽度和沟道长度，I D为漏极 电流，VDS为漏源电压，V?为低压NM0S管的阈值电压。因为I # I n很多，所以NM0S管匪1 的漏极电压Vp要大NM0S管NM4的漏极电压V n很多。V p、Vng过自偏置放大级电路放大之 后输出高电平，经过输出级反相器输出初始低电平。
[0049] 电感电流1^逐渐减小，则负电压VD的值逐渐减小，I ￡2的电流逐渐减小，I p逐渐减 小。当Ip和I n的电流相等时，锁存器状态发生翻转，变为￥/彳、于￥"，输出级反相器输出高 电平。Ij妾近于I。3时，在高压隔离NM0S管HN2和HN3内阻上产生的压降大致相等，此时 12和V BE3的差值Λ V为：
[0050]
[0051] 设置Μ值小于N值，则Λ V为正值。假设比较器翻转阈值为VDTH1，则：
[0053] 通过设置N/M的值，就可以设置同步整流管关断的负阈值电压。即翻转阈值VDTH1由电流镜中NPN三极管Q3的个数N与NPN三极管Q2的个数Μ的数量比值产生。此种过 零比较器仅凭借输入级电路中自有的电流镜，由其ΝΡΝ三极管Q3、Q2匹配的数量比值Ν/Μ 构成的压差，自然产生翻转阈值VDTH1，从而可省去额外的基准产生电路。其中，热电#VT= K · T/q为正温度系数（K为玻尔兹曼常数，q为单电子电荷，T为绝对温度），而同步整流管 的内阻Ron也为正温度系数，所以本发明设置的阈值可以抵消Ron正温度系数的作用。
[0054] 锁存级电路中设置NM0S管匪1、匪2、匪3、NM4的宽长比都相同，则锁存电路不存 在迟滞效应，当Ip比I 小，NM0S管NM3同时又从NM0S管NM1的漏极抽取较大电流，形成 正反馈，迅速将Vp电压拉低，V n电压抬高。V V n电压经过自偏置放大级电路输出低电平， 再经过反相输出级输出驱动能力较大的高电平，将同步整流管关断。考虑到关断信号到同 步整流管栅极的延时，应将关断阈值设置得稍大些，具体数值根据电路应用来定。
[0055] 实施例二
[0056] 实施例二的电路如图3所示，与实施例一的不同之处在于：输入级电路201中添 加了 NM0S管NM10、N0MS管NM11、NM0S管NM12、NPN三极管Q4和偏置电流输入端Ibias2。 Ibias2接到NM0S管匪10的漏极和栅极；NM0S管匪10、匪11、匪12的栅极接在一起构成电 流镜，NM0S管NM1UNM12镜像NM0S管NM10的电流；NM0S管NM11和NM12的漏极依次分别 接PM0S管PM1和PM2的漏极，源极依次分别接NPN三极管Q2和Q3的集电极。NPN三极管 Q4的基极接三极管Q1的集电极和基极，三极管Q4的集电极接NM0S管匪10的源极，三极管 Q4的发射极接三极管Q2的发射极；三极管Q4镜像三极管Q1的电流。
[0057] 电路作上述改动，是为了改善实施例一中电路功耗较大的不足。在同步整流管刚 开通时，负电压VD的值较大，造成实施例一中三极管Q2走的电流较大，带来较大功耗。设 置三极管Q4的个数为L，重新调整三极管Q1的个数为Y，设置Ibias2的电流值等于Ibiasl 的电流值。当VD电压值较大时，三极管Q4走的电流较大，超过偏置电流Ibias2的值，则将 NM0S管匪10的漏极电压拉低，同时将NM0S管匪11和匪12的栅极电压拉低，关断比较器。 此时电路消耗的电流为偏置电流Ibias2。
[0058] 电感电流逐渐减小，VD的电压值逐渐减小，当VD上升到某个值时三极管Q4从三 极管Q1镜像的电流等于偏置电流Ibias2, NM0S管匪10的电压开始上升，比较器恢复工作。 此时，VD的值为比较器的工作阈值VDTH2，可以由下列公式确定：
[0060] 由三极管Q2、Q3设置的比较器翻转阈值VDTH1不变，需要设置比较器工作阈值VD TH2 小于VDTH1，才能保证比较器正常工作，即：
[0062] VD的值小于比较器工作阈值VDTH2时，比较器不工作，消耗电流为Ibias2。VD超过 VDTH2之后，三极管Q2消耗的电流有限，从而降低了电路的功耗。VD的电压上升到VDTH1之 后，比较器发生翻转，关断同步整流管。
[0063] 实施例三
[0064] 实施例三是在实施二的电路基础上作的优化，其电路如图4所示。输入级电路201 中将NM0S管匪11、匪12和基准电流输入端Ibias2去掉。三极管Q4的集电极接到NM0S管 匪10的漏极，三极管Q2、Q3的集电极仍然依次分别接到PM0S管PM1、PM2的漏极。
[0065] 实施例二中，为了保证比较器翻转阈值的精度，需要做到NM0S管匪11和匪12的 匹配，且多了一路电流，电路较为复杂。在本实施例中，未达到工作阈值之前，三极管Q4直 接从偏置电流Ibiasl抽取电流，使得三极管Q2无偏置电流，比较器不工作。只要设置由三 极管Q4、Q1决定的工作阈值小于由三极管Q2、Q3决定的翻转阈值即可，具体的工作阈值及 翻转阈值的设置可以参照实施例一和实施例二的原理和公式。
[0066] 图5给出了实际反激变换器系